RU1837926C - Способ обессоливани воды электродиализом - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : исходную воду предварительно ум гчают на катионите в Na-форме и десульфируют фильтрованием на анионите в хлор-форме. Очищенную воду подают в электродиализатор, на выходе получают концентрат и обессоленную воду. Анионит и катионит регенерируют полученным концентратом. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к области элек- трфхимической обработки растворов электролитов электродиализом с использо- ва ием ион осел ктивных мембран.

Цель изобретени  - снижение удельных эн ргозатрат на процесс электродиализа и повышение его надежности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в звестном способе обессоливани  воды элсктродиализом, заключающемс  в предварительном ум гчении воды фильтрованием через катионит в натрий-форме и ре енерацией катионита концентратом, приучаемым в процессе электродиализа, по, дергаемую электродиализу воду дополни гельно десульфатируют фильтрованием через сильноосновный анионит в хлор-форме а анионит регенерируют упом нутым концентратом.

Прием десульфатации обессоливаемой воДы во взаимодействии с другими признаками за вл емого способа обнаруживает, каг показали проведенные исследовани , и ноше технические свойства - при злек- трэдиализе десульфатированной воды зышаетс  электропроводность ионосе- ле стивных мембран и, кроме того, при глубоком обессоливании воды повышаетс  выход по току.

Положительный эффект, достигаемый в св зи с этими свойствами за вленной совокупности признаков, состоит в снижении удельных энергозатрат на процесс электро- дмализа.

Способ осуществл етс  следующим образом .

При обессоливании воды, например, природной соленой воды, воду сначала фильтруют через катионит в натрий-форме. При этом, содержащиес  в воде катионы щелочноземельных металлов - кальци  и магни , способные образовывать при электродиализе нерастворимые осадки на поверхности ионоселективных мембран, обмениваютс  на ионы натри . Затем эту ум гченную воду фильтруют через анионит в хлор-Форме. Содержащиес  в воде сульфат-ионы , обмениваютс  на ионы хлора. Ум гченную и десульфатированную воду, представл ющую собой раствор хлористого натри , подвергают обессоливанию электродиализом с использованием ионоселективных мембран. По мере истощени  обменной емкости катионит и анионит реге (А

С

00

со 1 ю к о

00

нерируют, пропуска  через него образовавшийс  при электродиализе концентрат - раствор хлористого натри , дл  приготовлени  которого используют только воду, элек- троосмотически перенесенную через ионоселективные мембраны.

Пример. Воду, содержащую Na+-4,1; Са2+ .7; 1.6; СГ - 3,9; 3,9; НСОз - 2,6 мгэ/л, с сухим остатком 742 мг/л и рН 7,6 последовательно фильтровали через сильнокислотный катионит КУ-2 в натрий-форме и через сильноосновный анионит АВ-17 в хлор-форме. Обработанную таким образом воду, не содержащую ионов жесткости, сульфат- и бикарбонат- ионов и представл ющую собой раствор хлористого натри  обессоливали электродиализом с использованием ионоселектив- ных мембран МА-40 и МК-40 до удельной электропроводности 2, (со- лесодержание до 2 мгэ/л. рН 4.5). Регенерацию катионита и анионита производили раствором хлористого натри , при приготовлении которого использовали получаемый в ходе процесса электродиалиэа концентрат. Отсутствие в обессоливаемой воде ионов жесткости позволило снизить расход воды на промывку камер концентрировани , а затем и исключить его. Концентрат представл л собой раствор хлористого натри  в воде, поступившей из обессоливаемой воды через мембраны вследствие электроосмотического переноса.

Дл  получени  сравнительных данных проводилась обработка той же воды известным способом путем фильтровани  воды че0

5

0

5

0

5

рез катионит КУ-2 в натрий-форме и последующего обессоливани  электродиализом также до удельной электропроводности 2,90 м .. Регенерацию катионита КУ-2 производили раствором хлористого натри , при приготовлении которого использовали полученный в процессе электродиализа концентрат, содержащий сульфаты и бикарбонаты . Характеристики процессов обессоливани  воды в установке производительностью 100 м /ч обессоленной воды приведены в таблице.

При использовании способа, таким образом , создаетс  положительный эффект, выражающийс  в снижении удельных энергозатрат на процесс электродиализа. Кроме того, повышаетс  надежность процесса, благодар  предотвращению образовани  в массе катионита нерастворимых осадков, сокращаетс  расход мембран, объем сточных вод и трудоемкость обслуживани .

Claims (1)

1. Формула из обретени  Способ обессоливани  воды электродиализом , включающий предварительное ум гчение исходной воды фильтрованием через катионит в натрий-форме, регенерацию катионита концентратом, образующимс  при электродиализе, отличающий- с   тем, что, с целью снижени  удельных энергозатрат и повышени  надежности способа , воду дополнительно подвергают де- сульфатированию фильтрованием через сильноосновный анионит в хлор-форме и регенерацию анионита осуществл ют концентратом .

   Характеристика

   Масса ионита, кг

   -катионита КУ-2

   -анионита АВ-17

   Эффективна  площадь мембран в электродио

   ализаторах, м (шт.)

   Эксплуатационный.расход ионитов, кг/год

   -катионита КУ-2:

   -анионита АВ-17

   Расход реагентов (в пересчете на 100% концентрацию ) дл  регенерации ионитов, т/год

   -хлористый натрий Объем сточных вод, м3/год

   Количество комплектов рабочих  чеек (мембран , рамок, сепараторов), подлежащих замене при регламентных переработках электродиализаторов , компл/год

   За вл емый способ

   Прототип

   5780

   1872 (2500)

   460

   715 109200

   277 136500

   135

   540

   Характеристика

   Трудоемкость регламентных работ, св занных с

   переборками электродиализаторов, чел. ч/год

   Напр жение на электродах, В

   Ток, А

   Выход по току

   Удельна  электропроводность анионоселективных мембран, измеренна  по окончании

   1О

   эксперимента, Ом см

   Годова  продолжительность работы (с учетом затрат времени на регламентные работы), ч/год

   Годова  производительность установки, м3/год

   i Годовое удаление солей, г.экв/год Годовые энергозатраты, МВт.ч/год Удельные (по удаленной Соли) энергозатраты, кВт.ч/г.экв

   Продолжение таблицы

   За вл емый способ

   Прототип

   1728 420 127 0.79

   0,068

   0.053

   8184

   818400

   6.86x10е

   436

   0,064